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Générateur de vapeurà haute pression.
L'invention concerne les générateurs de vapeur à haute pression et elle consiste en une combinaison d'un tuyau, dont la longueur est au moins 10.000 fois plus grande que son diamètre intérieur, avec un organe réglant la vitesse d'écoulement, monté dans le conduit de va- peur entre le générateur et les points de consommation, organe dont on fait varier la section de passage libre suivant la pression de la vapeur, eh amont de l'organe, de façon à obtenir une section de passage augmentant ou diminuant lorsque la pression de la vapeur augmente ou diminue. L'invention a pour but d'évitter les incon- vénients des générateurs connus.
Dans les générateurs tubulaires, la pression de la vapeur diminue fortement lorsque la consommation
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de vapeur augmente rapidement, ce qui fait que le, liquide se transforme en vapeur par une sorte d'explosion par suite de la chaleur accumulée et libérée lorsque la pression baisse. Lorsque cette vaporisation spontanée se produit, la vapeur qui sort de la chaudière à une grande vitesse, entraîne des bouchons d'eau qui arrivent jusqu'aux points de consommation, où ils provoquent des détériorations. Les aubagesde turbines à vapeur sont par exemple usés mécaniquement en peu de temps et dans les machines à pistonil se produitdes coups d'eau.
Les con- duits de vapeur sont exposés à la destruction, surtout dans les coudes, par suite de la grande vitesse des bouchons d'eau, ce qui fait que ces parties des con- duits subissent une usure prématurée. L'entraînement de bouchons d'eau produit, surtout aux grandes vitesses, des phénomènes de vibration dans l'écoulement du flui-de de travail dans le tuyau ; :l'autre part, l'augmentation de la vitesse au-delà d'un degré déterminé est d'ailleurs nécessaire, pour éviter les phénomènes de corrosion qui se produisent aux vitesses peu élevées.
On ne peut augmenter la vitesse du fluide qu'en prolongeant le tuyau de façon qu'on dispose encore d'assez se temps, en tenant compte de l'augmentation de la vitesse de passage, pour céder au fluide la chaleur nécessaire pour la vaporisation et la surhhauffe. en évite l'entraînement de bouchons d'eau et la production de corrosions, d'une part en donnant au tuyau une longueur au moins égale à 10. 000 fois son diamètre intérieur et en réglant la vitesse d'écoulement résultant de cette longueur, par l'insertion, entre le générateur et les points de consommation d'un organe dont on fait varier la section de passage suivait la pression de vapeur en amont de l'organe.
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Un exemple de réalisation de l'objet de l'in- vention est représenté schématiquement dans le dessin annexé.
Le liquide d'alimentation, arrivant par le conduit alimentaire 1, est vaporisé et surhhauffé dans le tuyau continuconstitué par les zones 2, 3 et 4. La vapeur produite arrive par le conduit 5 à la machine motrice 6 où elle se détend jusqu'à la pression du con- denseur en fournissant du travail. La vapeur d'échappe- ment de la machine motrice 6 est condensée dans le condenseur 7. Le liquide est ensuite refoulé par la pompe de condensation 8 dans l'accumulateur 9 de liquide d'alimentation, où la pompe alimentaire 10 prend le liquide d'alimentation nécessaire.
Le foyer 11 sert à chauffer le tuyau. Les gaz d'échappemente produits par la combustion sortent par le canal 12 et se rendent à d'autres points d'tutilisa- tion ou s'ééhappent directement dans l'atmosphère.
Les zones 2, 3 et 4 sont montées en série de façon à constituer un tuyau continu auquel le liquide d'alimentation est amené à une extrémité par le conduit d'alimentation 1 et dont la vapeur sort, à l'autre ex- trémité, pour entrer dans le conduit de vapeur 1-5. La longueur totale du tuyau entre l'entrée du fluide de travail et la sortie de la vapeursurchauffée est au moins 10.000 fois plus grande que le diamètre intérieur du tuyau. Une telle longueur exige que le fluide circule à une vitesse à laquelle les bulles de vapeur ne peuvent plus adhérer aux parois du tuyau, de façon à éviter les corrosions.
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Dans le conduit de vapeur 5, entre le généra, teur et la machine motrice, est monté un organe 13 dont on fait varier la section de passage libre suivant la pression de la vapeur en amont de l'organe. Cet organe est commandé, au moyen du levierl6 et de la tige 17, par un dispositif manométrique 14, et sur lequel agit la pression de la zone 4 du tuyau du générateur, pression qui est transmise par le conduit 15.
Dès qu'une chute de pression se produit dans le conduit 5, lorsque la charge augmente, cette chute de pression 'est transmise au tuyau du générateu r. S'il n'y avait pas l'organe 13, il en résulterait une vapori- sation spontanée dans le tuyau. Toutefois la réduction de pression agit sur le dispositif 14 de façon que celui- ci réduise la section de passage libre de l'organe 13, au moyen du levier 16 et de la tige 17, ce qui fait que la vapeur s'accumule dans l'organe 13, que les condi- tiens d'écoulement dans le tuyau du géniteur ne varient pas, quelle que soit la pression en amont de la machine motice 6, et par conséquent, aucune perturbation n 'est produite dans la Vaporisation.
Réciproquement, lorsque la pression augmente dans le générateur, l'organe 13 est commandé de façon que sa section de passage libre augmente, ce qui fait que la vapeur s'écoule en s'accumulant moins et que l'augmentation de pression est compensée dans le géné- rateu r.
Un dispositif 18 pouvant être manoeuvréà la main permet de régler suivant le régime de marche ou d'autres conditions la p ression de vapeu r que l'organe 14 doit établir dans le générateur. Le dispositif 14 peut être un simple cylindre contenant un piston sur lequel agit la pression du générateur. On peut toutefois monter
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aussi des organes de distribution et des servo-mo- teurs intermédiaires par lesquels la pression dans le générateur est ramenée, le cas échéant, après chaque opération de réglage et taas les régimes de charge, à une valeur déterminée et invariable.
Inver- sement toutefois, la distribution peut aussi être ré- glée de façon que suivant les conditions de marche du cas envisagé, la pression soit réglée, pour une forte charge, à une valeur inférieure à celle d'une faible charge.